Krebssignatur erlaubt Prognose zu Krankheitsverlauf
Bei der Untersuchung ribosomaler Proteine in verschiedenen Geweben haben Forscher am Biozentrum der Universität Basel die Entdeckung gemacht, dass verschiedene Krebsarten eine spezifische Signatur aufweisen. In ihrem Bericht in „Genome Biology“ wiesen sie auf die Eignung dieser „Krebssignatur“ zur Prognose des Krankheitsverlaufs hin.
Proteine sind die Grundbausteine des Lebens. Sie werden von molekularen Fabriken, den Ribosomen, hergestellt. Die Ribosomen beim Menschen bestehen aus achtzig ribosomalen Proteinen.
Die Forschungsgruppe von Prof. Mihaela Zavolan vom Biozentrum der Universität Basel hat nun herausgefunden, dass die Expression etwa eines Viertels dieser Proteine gewebsspezifisch ist und dass verschiedene Krebsarten ein ganz eigenes Expressionsmuster aufweisen. Zukünftig könnte dieses Expressionsmuster als prognostischer Marker für Krebserkrankungen dienen und zudem neue therapeutische Möglichkeiten eröffnen.
Expressionen einzelner ribosomaler Proteine unterscheiden sich
Ribosomen produzieren die lebenswichtigen Proteine und sind daher essenziell für die Zelle. Deshalb ging man lange Zeit davon aus, dass die Produktion ihrer einzelnen Bestandteile streng kontrolliert und relativ stabil ist. Frühere Studien hatten aber bereits nahegelegt, dass die Expression einzelner ribosomaler Proteine bei Krebserkrankungen und Krankheiten des blutbildenden Systems, wie zum Beispiel der Akuten Lymphoblastischen Leukämie, verändert ist.
Der Krebssignatur auf der Spur
Mihaela Zavolan und ihr Mitarbeiter Joao Guimaraes haben nun die Expression ribosomaler Proteine in dreissig Gewebearten, dreihundert verschiedenen Zelltypen und sechzehn unterschiedlichen Tumorarten wie Lungen- und Brustkrebs systematisch analysiert. Entgegen früherer Annahmen fanden sie eine grosse Variationsbreite in der Genexpression ribosomaler Proteine. Dabei weisen Insbesondere die blutbildenden Zellen und Krebszellen die komplexesten Expressionsmuster auf.
„Für uns war es besonders eindrücklich zu sehen, wie sich nach der Analyse der Datensätze, die auch Patientenproben beinhalteten, für verschiedene Krebsarten eine bestimmte Signatur herauskristallisierte“, erklärt Erstautor Guimaraes. „Das Muster dieser fehlregulierten Proteine ist dabei äusserst markant. So ist in Krebszellen die Expression einiger ribosomaler Proteine stets reduziert und die anderer systematisch erhöht. Das deutet darauf hin, dass einzelne ribosomale Proteine entweder das Tumorwachstum unterdrücken oder begünstigen können.“
Krankheitsverlauf prognostizierbar
In einem weiteren Schritt fanden die Wissenschaftler heraus, dass es einen deutlichen Zusammenhang zwischen der Brustkrebs-Signatur und dem rückfallfreien Überleben gibt. „Wir waren ganz erstaunt, aber anhand des Levels von nur drei ribosomalen Proteinen lässt sich im Fall von Brustkrebs eine ziemlich genaue Vorhersage über den Krankheitsverlauf erstellen. Diese ist mit den Prognosen vergleichbar, die man mit den derzeit besten Markern erreicht“, streicht Zavolan heraus.
„Unsere Studie zeigt somit das Potenzial solcher Expressionsmuster für die Prognose und vielleicht auch Diagnose von Krebserkrankungen auf. Wir sind sehr daran interessiert die Funktion der einzelnen ribosomalen Proteine aufzuklären und hoffen, damit die Tür für neue Therapieoptionen zu öffnen“, so die Forscherin.
Quelle: Universität Basel, Biozentrum
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